风化作用和河流地质作用
简述地质作用的分类
简述地质作用的分类
地质作用是指由于地球内部和外部的能量作用，导致地球表面和
内部的物质和结构发生变化的过程。
根据能量来源和作用方式的不同，地质作用可以分为内力地质作用和外力地质作用。
内力地质作用是指由地球内部的能量引起的地质作用，主要包括
地壳运动、岩浆活动、变质作用等。
内力地质作用是塑造地球表面形
态和内部结构的主要力量，它可以导致地壳的隆起、凹陷、断裂、褶
皱等变形，也可以形成火山、地震等自然灾害。
外力地质作用是指由地球外部的能量引起的地质作用，主要包括
风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用等。
外力地质作用是通过
太阳能、风能、水流、冰川等外部力量对地球表面的物质进行改造和
搬运，形成各种地貌形态，如河流、湖泊、海洋、沙漠、冰川等。
内力地质作用和外力地质作用相互作用、相互影响，共同塑造了地球的表面形态和内部结构。
在地质历史上，内力地质作用和外力地质作用的强度和频率也会发生变化，从而导致地球表面和内部的物质和结构发生变化，形成不同的地质时期和地质构造。
地表水地质作用3
1） .温差风化
2 ）冰冻风化
3）风蚀
风力作用造成沙粒脱离地面
龙卷风
风蚀谷及风蚀残丘 由基岩组成的丘陵或台地，受暴雨冲刷后开始产生沟谷，以 后经过长期的风蚀，扩大成为风蚀谷
风蚀柱和蘑菇石 垂直裂隙发达的基岩，风蚀后，切割成破碎的孤立状石柱。石 柱的下部由于磨蚀作用很强，特别是具有水平层理和不甚坚硬的岩石，磨蚀就更 加剧烈，结果往往造成上部大、下部小的形状，称为蘑菇石。
第二节 暂时性水流地质作用及其堆积物
暂时性水流 片流（坡流）：沿地面斜坡片状流动水流（细流） 洪流：片流汇集于河谷中，形成的急速流动的水流
河流：沟谷流动的经常性水流称河流
一、 暂时性的地质作用及坡积层 （一）片流的地质作用及坡积层 坡积层 洗刷作用——>坡积层——>坡积裙 1.洗刷作用的定义 雨、雪水对整个坡面所进行的这种比较均匀、缓 慢和短期内不太显著的地质作用称为洗刷作用。
向阶地是由于地壳上升运动与河流地质作用的结果。
• 按组成物质的不同分类：
侵蚀阶地 基座阶地 冲积阶地
3.阶地的特点：
①物质组成：下底为卵石、砂砾等粗颗粒；上部为细砂、亚粘 土等。 ②组构上：磨园、分选性好，层理分明。 ③外观：沿河谷成连续或间断底台阶状，台面较平坦。 ④工程地质特征：一般为良好底建筑场地，平坦、宽阔。具有 一定的强度和承载力、稳定性好。地下水丰富、地下水位较浅。
流动着的河水及其夹带的固体物质对河床底部的岩土 体颗粒发生冲摧作用，河水的侵蚀是从下游开始的逐渐向 源发展的溯源侵蚀。
河流的下蚀作用
下 蚀 作 用 的 过 程
河流的下蚀作用
下 蚀 作 用 的 结 果 —— 峡 谷 地 貌
虎跳峡 三峡
• 侧蚀作用过程：
风化作用与河流地质作用
弱风化
强风化
全风化
第四节 风化作用 五. 风化防治措施：
灌浆 → 堵塞裂隙。 喷浆护坡和封闭基坑。 清除强风化和全风化层 排除地下水。 工程加固。
。
喷浆护坡和框梁
喷浆护坡和框梁
拱形骨架护坡
拱形骨架护坡植草
筐窗护坡植草
河曲阶段 蛇曲阶段 侧蚀作用 牛轨湖阶段 沼泽阶段
第四节 风化作用 2. 地质构造：
节理越复杂（指节理组 数和密度），越易风化 。 岩石越破碎，越易风化 。
3. 气候：
寒冷干燥 → 物理风化为主 温暖潮湿 → 化学风化为主
陡峻：→ 物理风化为主 平缓：→ 化学风化为主
4. 地形：
第四节 风化作用 四. 岩石风化程度分级： 1. 分级依据：
（3）盐类结晶作用：主要发生在强烈蒸发的干旱地 区。（如: 明矾结晶，体积膨胀 50％，压力达40kg/cm2）
2. 化学风化：指岩石在自然因素作用下以化学成分改变 为主，无明显机械破碎的过程。 （1）溶解作用：
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 → Ca ( HCO 3 ) 2 → C a2 + + 2 HCO 3−
矿物颜色：与新鲜岩石相比，颜色越暗淡，风化越严重。 矿物成分：次生矿物越多（如次生粘土、褐铁矿等），风化越严重。 岩石破碎程度：风化裂隙越多，风化越严重。 岩石力学性质：与新鲜岩石相比，力学强度越低，风化越严重。 岩体结构：岩体结构越差，风化程度越高。
2. 分级：（共五级） 未风化 微风化
一. 定义：地表及地下一定深度的岩石，在自然因素作用 下，发生机械破碎和成分改变的过程。
沥青
二. 风化作用类型： 1. 物理风化：指岩石在自然因素作用下以机械破碎为 主，无明显成分改变的过程。 （1）热胀冷缩作用： 主要发生在昼夜 温差变化大的地 区。
风化与地表流水的地质作用
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（2）化学风化作用的主要方式
工程地质
d.氧化作用：如低价铁氧化成高价铁
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二、风化作用的类型
工程地质
（1）概念:生物活 动对岩石造成的物 理或化学破坏作用。
（2）生物风化作用 的主要方式。
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3.生物风化作用 （1）根劈作用
工程地质
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3.生物风化作用 （2）动物的穴居 （3）生物的新陈代谢作用 （4）生物遗体腐烂分解的产物
b.上叠阶地——新阶地冲积物重叠在老阶 地冲积物上面。
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工程地质
河流阶地
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工程地质
（1）物理风化概念
（2）物理风化的主 要方式
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1.物理风化作用
工程地质
（1）物理风化概念
是指由于气温频繁升降的反复变化，使 岩石在原地发生碎裂，形成岩石、矿物 碎屑，并不改变岩石化学成分的一种机 械破坏作用。
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（2）物理风化的主要方式
工程地质
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层理等构造。
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五、河流阶地
工程地质
1.河流阶地定义：沿河分布的长条形地形
2.河流阶地形成的原因：气候、地壳运动
3.河流阶地的类型：侵蚀阶地、基座阶地、 堆积阶地、掩埋阶地
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工程地质
河流阶地分级
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3.河流阶地的类型
工程地质
（1）侵蚀阶地
由基岩构成，没有或零星有冲积物，阶 地崖较高。一般形成于构造抬升的山区 河谷中。如长江三峡 4 级以下阶地均属 于此。
外动力地质作用
六、外动力地质作用
（一）生物风化作用生物风化作用指生物对岩层的破坏作用，这种作用是普遍存在的。
他包括生物的机械风化作用和生物化学风化作用。
生物的机械风化作用是由于生物生命活动使岩石发生机械破碎。
例如生长在岩石裂隙中的植物随根系长大使岩石裂隙不断扩大而崩解.随着风化作用的深入，岩块像卷心菜一样的呈圈层状脱落，这种现象称为球形风化。
我们在石门寨西门发现了球形风化，其主要存在于太原组底部。
（二）河流地质作用河流侵蚀作用的方式有冲蚀、溶蚀和磨蚀。
类型有下蚀作用和侧蚀作用。
下蚀作用的特点，河流侵蚀河床，使河床不断加深；侧蚀作用的特点是河流侵蚀谷坡，使河谷不断扩宽。
河，搬运作用的方式有悬浮、推移和跃移。
三种作用共同将颗粒磨细、磨圆，且使其稳定成分，加。
河流沉积作用分为谷底沉积、山口沉积和河口沉积。
（三）海洋地质作用海洋的侵蚀作用可在陡崖基部的高、低潮线之间蚀出一个凹槽，称海蚀凹槽。
海浪的搬运作用方式有机械和化学两种。
16 北戴河地区的海洋地质作用较为明显，其中的鸽子窝公园处的海蚀作用较为明显，而且形成了侵蚀作用，其中海边有一花岗岩性的山嘴。
由于其抗风化作用比较的好，成为了一个悬崖似的陡峭山体。
距山有一段距离处有一山已是摇摇欲坠了，孤独的立在那里，下边海边有一发育的波切台，几乎为平面，也是一种极为典型的海蚀作用遗留下来的。
（四）地下水的地质作用地下水的剥蚀作用、搬运作用和沉积作用均有机械和化学两种方式，其中剥蚀作用以化学溶蚀作用最为典型和重要，而搬运和沉积作用则以化学的搬运和
沉积作用为主。
第四章 第四纪沉积物及其工程地质特征(1)
河谷地貌
上游地区，由于坡度陡，流速大， 上游地区，由于坡度陡，流速大， 垂直侵蚀作用强。 在中游地区，一般两岸受侧方侵 在中游地区，一般两岸受侧方侵 蚀作用的冲刷较强，因而河谷斜 坡的形状比较开展，谷底比较宽 阔。 在下游地区，冲刷作用弱而沉积 在下游地区，冲刷作用弱而沉积 作用强，河谷开展，成宽广的平 谷。泥砂类的沉积物多，成广大 平原，洪水容易泛滥。
洪积土： 洪积土：当山洪急流携带大量石块泥砂在山口以外
的平缓地带沉积下来便形成洪积土。
洪积土的特征： 洪积土的特征：
物质大小混杂，分选性差，颗粒多带有棱角。 洪积扇顶部以粗大块石为多；中部地带颗粒变细，多 为砂砾粘土交错；扇的边缘则以粉砂和粘性土为主。 洪积物质随近山到远山 呈现由粗到细的分选作用， 但碎屑物质的磨圆度由于 搬运距离短而仍不佳。山 洪大小交替的分选作用， 常呈不规则的交错层状构 造，交错层状构造往往形 成夹层、尖灭及透镜体等 产状。
第四章
第四纪沉积物及其工程地质特征
内容提要： 内容提要：
一、风化作用及残积土 二、地表流水的地质作用 三、海洋的地质作用 四、湖泊的地质作用 五、冰川的地质作用 六、风的地质作用
第四纪地质Quarternary 第四纪地质Quarternary Geology
风化与地表流水的地质作用
本节主要内容
基本概念 流水的侵蚀作用 河谷的类型及河流阶地 河流掏蚀破坏的预测和防护
基本概念
何谓河流?
是在河谷中流动的常年水流。河谷由谷底、河床、 谷坡、坡缘及坡麓等要素构成。
河流的基本要素
河流地质作用 侵蚀作用：切割地面（下蚀作用） 冲刷河岸 （侧蚀作用） 搬运作用： 堆积作用：包括沉积和冲积作用，形 成各种沉积物和流水沉积 地貌，如河流阶地、冲积 平原等。
流水的侵蚀作用
流水的侵蚀作用包括“溶蚀”和“机械 侵蚀”两种方式。
溶蚀作用：在可溶性岩石分布的地区内 比较显著，它能溶解岩石中的一些可溶性 矿物，其结果使岩石结构逐渐松散，加速 了机械侵蚀作用。
河流的机械侵蚀：包括流水对河床组成 物质的直接冲击和夹带的砂砾、卵石等固 体物质对河床的磨蚀。
流水的机械侵蚀作用，可使河床移动和 河谷变形，也可使河岸冲刷破坏，会严重 地威胁河谷两岸的建筑物和构筑物的安全。
冲沟的治理 调整地表水流，设置导水沟 多种树草，禁止乱砍乱伐 加固沟壁、沟底
洪积层的工程地质特征 组成物质分选不良，粗细混杂，磨圆度不佳
有不规则的交错层理
常含有可溶性的盐类，形成局部软弱结晶联 结，遇水软化破坏。
相对于坡积层，洪积层是较好的天然地基。
第3章 风化与地表流水的地质作用
第三章 风化与地表 流水的地质作 用
第二节 暂时性流水的地质作用
地表流水的分类
暂时性流水 季节性，间歇性流水，主要以大气
降水及积雪冰川融化为水源。
经常流水 在一年中大部分时间流水不断。它
的水量虽然也随季节发生变化，但不会 较长期的干枯无水，这就是通常所说的 河流。
一、坡面细流的地质作用
坡面细流指雨水或融雪水从高处沿 斜坡向低处缓慢地流动。
外动力地质作用名词解释
外动力地质作用名词解释外动力地质作用名词解释及详细阐述一、概述外动力地质作用，又称外营力地质作用，是指地球表面的各种外力作用对地壳表层岩石、矿物、土壤等物质进行剥蚀、搬运、沉积和形成地形地貌的过程。
这些外力作用包括风、水、冰、生物等。
外动力地质作用对于地球表面的形态、结构和物质分布具有重要影响，是地球科学领域研究的重要内容。
二、主要类型1.风化作用：风化作用是指岩石在地表环境中，由于温度变化、水的作用、生物活动等因素，导致岩石的物理性质、化学性质和矿物成分发生改变的过程。
风化作用是地表物质循环的重要环节，为其他外动力地质作用提供物质来源。
2.剥蚀作用：剥蚀作用是指风、水、冰等外力对地表岩石进行破坏、剥离的过程。
剥蚀作用可以形成各种地形地貌，如河流峡谷、风蚀地貌等。
3.搬运作用：搬运作用是指风、水、冰等外力将剥蚀下来的物质从一个地方搬运到另一个地方的过程。
搬运作用对于地表物质的分布和沉积具有重要影响。
4.沉积作用：沉积作用是指搬运过程中的物质在适当的环境条件下沉积下来的过程。
沉积作用可以形成各种沉积岩和沉积地貌，如河流冲积平原、湖泊沉积等。
三、影响因素外动力地质作用的影响因素主要包括气候、地形、岩性、生物等。
气候因素如温度、降水量等会影响风化、剥蚀作用的强度；地形因素如坡度、高程等会影响剥蚀、搬运作用的方向和速度；岩性因素如岩石类型、矿物成分等会影响风化、剥蚀作用的难易程度；生物因素如植物根系、微生物活动等会影响风化作用的进程。
四、研究意义研究外动力地质作用对于理解地球表面的形成和演化过程具有重要意义。
首先，外动力地质作用是塑造地球表面形态的主要力量，通过研究外动力地质作用可以揭示地形地貌的形成机制和演化过程。
其次，外动力地质作用与自然资源的关系密切，如风化作用形成的土壤是农业生产的基础，剥蚀和沉积作用形成的矿产资源是人类社会发展的重要物质保障。
通过研究外动力地质作用，有助于预测自然资源的分布和开发潜力。
河流地质作用
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河流的上游和山区河流，因河流纵比 降大，流速大，河水向下侵蚀河谷的能 力较强，故河谷加深的速度大于拓宽的 速度，形成谷坡高度远大于谷底宽度的 深谷，其横剖面呈“V”形。
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• 由于组成河床的岩石软硬不均，河流下切作 用的速度也有差异，因而造成谷底在纵向上 常呈阶梯状。由坚硬岩石组成的谷底，因抗 侵蚀能力强，往往形成突起的陡坎，造成流 水明显的跌水现象，称为瀑布，若陡坎高差 较小，只形成水流湍急的河段称为急流
• 悬移式：当碎屑颗粒重量小于水流产生的 上举力时，颗粒便可在河水中呈悬浮状态 搬运
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• 由于河底的不平和水流的脉动流速， 使砂粒在床底的堆积呈现出波浪状的 沙波。河流形成的沙波是不对称的， 其迎水流的坡面缓，背水流坡面陡 （一般坡度为30o左右）。河底沙波在 水流定向作用下向前移动，背流坡堆 积形成斜层理。
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本次课重点
1、河流的下蚀作用和侧蚀作用； 2、河流对碎屑颗粒的机械搬运方式； 3、心滩、边滩、河漫滩的形成； 4、河流阶地的形成。
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第六章
一、名词解释 河流的侵蚀基准面 边滩 河漫滩 二、问答题
思考题
河流的袭夺 河流阶地 心滩
1、试述下蚀作用与侧蚀作用对河谷的改造作用 2、试述河流对碎屑颗粒的机械搬运方式 3、试述碎屑颗粒在机械搬运过程中的机械分异现象
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• 若该区域地壳运动表现为上升 — 稳定—
上升的过程，沿河谷可出现几级阶地。其 中位臵愈高的，形成时间愈早 • 把河流阶地看作是地壳运动的标志之一
• 阶地相对高度（阶地平均高度）反映了地 壳上升的幅度
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哈图河流阶地及年龄
。
T4 18.4±2.5ka T3 13.3±1.2ka
第四章地表风化流水河流地质作用
三、河流阶地
河流阶地定义
河谷内河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地 形称阶地或台地。 按阶地的延伸方向分类 横向阶地 纵向阶地
阶地的特点
1、物质组成：下底为卵石、砂砾等粗颗粒，
上部为细砂、亚粘土等。 2、外观：沿河谷成连续或间断底台阶状，台 面较平坦。 3、工程地质特征：一般为良好底建筑场地， 平坦、宽阔。具有一定的强度和承载力、稳 定性好。地下水丰富、地下水位较浅。
二、风化作用的概念和类型
基本概念
风化作用：导致岩石物理、化学性质变化的作用 风化壳：被风化的岩石圈表层 残积土：风化后残留在原地的堆积物 风化岩：风化后保留有原岩结构和构造的岩石
风化作用的类型
物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用
物理风化作用定义
在地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地 发生机械破碎而不改变其化学成分、不形成新矿物 的作用。 物理风化作用的类型有 温差风化 冰冻风化 岩石释重 可溶盐的结晶与潮解
第二节暂时性流水的地质作用
特点：地表流水是地表广泛发育的一种外力
地质作用，它对地表的改造最普遍也较剧烈， 不仅形成各种地貌类型，而且形成了各种性 质复杂的沉积层。
洗刷作用的定义 坡积层的形成
一、坡积层
定义：由坡面细流的侵蚀、搬运、和沉积作
用在坡脚或山坡低凹处形成的新的沉积层称 坡积层。 成因特点 ：经一定距离的搬运，间歇性堆积 而成，为第四纪一种松散堆积物。 分布特点：顺着坡面沿坡脚或山坡的低凹处 呈缓倾斜的裙装分布。中下部较厚，上部变 薄至尖灭。
按河床不断加深和拓宽的发展过程可分为
1、下蚀作用：河水在流动的过程中不断加深 和拓宽河床的作用称为河流的侵蚀作用。 2、侧蚀作用：河水对河床两岸的岩石进行侵 蚀，使河谷加宽或使河道左右迁移的作用。
内外动力地质作用
五：内动力地质作用内动力地质作用包括地壳运动及地质构造、岩浆作用、变质作用；外动力地质作用包括风化作用、河流地质作用、海洋地质作用。
实习区内可划分为三个构造层、两个角度不整合界面。
即：中生界构造层（柳江向斜上构造层）、上元古界—古生界构造层（柳江向斜下构造层）、Ⅰ—下元古界构造层（绥中花岗岩γ2）。
柳江盆地之所以被称为盆地，其实就是一个较大的褶皱，它所在地区是一个由古老变质岩系所组成（并有广泛出露）的蓟县—山海关隆起区的边缘部分发育起来的向斜盆地。
晚元古代青白口纪地壳下沉，接受沉积。
因此它是晚元古代清白口纪古生代，中生代地层所组成的向斜构造盆地。
柳江向斜的基底为太古代。
古老的混合岩、混合花岗岩等变质岩出露于向斜盆地的北部，东部及南部边缘。
在古老变质岩系之上有一不整合面（吕梁运动造成的），其上为晚元古代青白口纪岩系及以后各代地层。
在向斜的西部及东南外缘为中生代燕山晚期花岗岩侵入，构成了险要得山地。
柳江向斜分成三个构造分区：1.柳江向斜东翼区：东翼岩层产状为∠69°∠30°、 70°∠15°、5°∠47°、100°∠30°。
东翼占据面积很大，约为整个向斜面积的2/3强。
东翼区的构造特征是岩层产状平缓稳定（产状向西倾角在10度~30度之间）。
次生厚度变化小对煤及耐火粘土的开采创造了有利的条件。
但东翼小岩株。
岩床和岩墙为数很多。
多处侵入相对柔软的煤层。
以致使煤层受变质和扰乱，是开采的一个不利因素。
断层多为北西和北东向。
以正断层为主，多是小断层。
2.柳江向斜西翼区：由于西部花岗岩侵入造成挤压，所以西翼地层出露较窄，次生厚度变化大。
西翼岩层产状为∠297°∠43°、265°∠33°、 280°∠28°、290°∠35°。
西翼取的主要构造特征是：岩层近南北走向，岩层产状变化急剧，倾向东，倾角可达70度，甚至直立，倒转。
公路工程地质第三讲活断层风化作用河流地质作用
2.风化作用的类型？
根据风化营力不同，可分为： （1）物理风化
指岩石在地表条件下，在原地产生机械破碎，而不改变其化学成分的过程称为 物理风化作用。
主要作用方式有：卸载（释荷）、温差和冰冻作用 。 （2）化学风化
指大气和水所引起的氧化、溶解、水解、水化、碳酸化等作用对岩石的分解破坏过程。
主要作用方式有：氧化、溶解和水解作用。 （3）生物风化
河流的沉积作用及冲积层
河流沉积作用的主要方 式是机械沉积作用。引起河 流机械沉积作用主要原因是 河水流速的降低，导致机械 动能的减小，使河流的搬运 能力降低而发生沉积 。根据 沉积的部位分为：
山口沉积作用 谷底沉积作用
河口沉积作用
第二十六页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
河流的冲积层
山口沉积作用来自山区的河流，携带着大量机械搬运物到山口
河流的下蚀作用
下 蚀 作 用 的 结 果 峡 谷 地 貌
第十七页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
——
差异下蚀作用的结果 ——瀑布
第十八页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
下蚀作用的过程
第十九页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
河流的侧蚀作用
由于河水惯性离心 力的作用使河水冲向弯
曲河床的凹岸，造成凹 岸被侵蚀。而凸岸水流 的泥沙就会沉积，减缓， 在凸岸河水携带河床不
3.地震方面的标志
在断层带附近地区有现代地震、地面位移和地形形变以及 微震发生。
第五页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
四、活断层对工程建筑的影响
活断层对工程的危害：活断层的地面错动、
活断层快速滑动引起地震。
蠕变型的活断层，当变形速率较大时，可能导致
建筑地基不均匀沉陷，使建筑物拉裂破坏。
风化作用与河流地质作用
美国犹他州河流下切作用形成的深切曲流
弯道变化与迂回扇的形成示意图
牛轭湖
河谷的类型及河流阶地
从河谷的成因来看，河谷可分为构造谷 和侵蚀谷两类。 构造谷一般是受地质构造控制，其沿 地质构造线发展，河流在构造运动所生 成的凹地内流动，流水开凿出自己的河 谷，如向斜谷、地堑断裂谷等；或河流 沿着构造软弱带流动，河谷完全是由本 身的流水冲刷出来的，如断层谷、背斜 谷、单斜谷等。
当河曲发展到一定程度时上下段河槽间最窄的陆地处会发生河流截弯取直现象形成牛轭湖继而发展成沼泽美国犹他州河流下切作用形成的深切曲流弯道变化与迂回扇的形成示意图牛轭湖从河谷的成因来看河谷可分为构造谷和侵蚀谷两类
1．风化作用的概念
位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着大气营 力（风、电、大气降水和温度等）以及生物活动等因 素的影响，岩石会发生破碎或成分变化，逐渐崩解、 分离为大小不等的岩屑或土层。岩石的这种物理、化 学性质的变化称为风化；引起岩石这种变化的作用称 为风化作用；引起这些作用发生的风化因素统称为风 化营力；被风化的岩石圈表层称为风化壳。在风化壳 中，岩石经过风化作用后，形成松散的岩屑和土层， 残留在原地的堆积物称为残积土；尚保留原岩结构和 构造的风化岩石称为风化岩。 风化作用的结果导致岩石的强度和稳定性降低，对工程 建筑条件起着不良的影响，
（1）流水对河床的冲刷 河床的土石颗粒在流水作用下逐渐松动，最后可以和水 流共同运动。
颗粒滚动时力的平衡
流水对河床冲刷的重要条件是只有当水流未被 泥砂饱和时才会发生冲刷。
Байду номын сангаас
河流横向环流形成示意图
（2）流水对河岸的掏蚀
在弯道水流在离心力的作用下，水面会形成横比降， 使得凹岸水面抬高，凸岸水面降低。由于离心力的大小 与流速的平方成正比，而流速是表面大深处小，所以离 心力也是随着深度的增加而减小。倾向凸岸的横比降又 在水中产生附加压力，其方向恰好与离心力相反，且在 所有深度上均相等。这样，在水面上部，离心力与附加 压力之向量和指向凹岸，而在下部则相反，指向凸岸。 上述力的综合结果使上层水流产生向凹岸的分流，而下 层水流产生向凸岸的分流。于是，在水流惯性力的作用 下，形成螺旋状的横向环流，
04-自然地质作用
因此形成不同高度，风化类型和风化程度不同。
山顶 — 物理风化强烈。 山脚下 — 化学风化和生物风化为主。
陡： 风化碎屑物很快剥蚀掉，易于物理风 化的进行。 缓： 生物化学风化为主。
地势
其他因素对风化作用的影响
地下水的渗流条件及化学成分对风化速度、 程度及分布有明显影响。 地下水位以上 — 风化作用活跃 地下水位以下 — 除可溶盐类岩石外，风 化作用减弱
造岩矿物多是硅酸盐或硅铝酸盐，属于强碱弱酸的盐类。
在自然界中，硅酸盐矿物和铝硅酸盐矿物主要是通过水解作
用分解破坏的。
4ＫAlSi308 + 6H20
正长石 Al4[Si4O10][OH]8 + nH20 高岭石
Al4[Si4O10][OH]8+8SiO2+4KOH
高岭石 2Al2O3•nH20 + 4SiO2 + 4H20 铝土矿
河流阶地主要可分三种类型： 1、侵蚀阶地 侵蚀阶地特点是阶地面由裸露基岩组成， 有时阶地面上可见很薄的沉积物。 侵蚀阶地只分布在山区河谷中。 它作为厂房地基或者桥梁和水坝接头是有利 的。
• 2、基座阶地 基座阶地由两层不同物质组成，由冲积物组成覆盖层，基岩为 其底座。 它的形成反映河流垂直侵蚀作用的深度已超过原来谷底冲积层 厚度，切入基岩。基座阶地在河流中比较常见，分布于地壳上升 显著的山区。
1 河流侵蚀作用
定义：河水及所携带的碎 屑物在运动过程中对河 谷的破坏作用。 破坏的方式主要是机械侵 蚀（冲蚀和磨蚀，较普 遍）和化学溶蚀（发生 在可溶岩地区）。 河流以这两种方式不断刷 深河床和拓宽河谷。
按河流侵蚀作用方向，又可分下蚀作用和侧蚀作用。 1、向下侵蚀作用 ► 指河流侵蚀破坏河床底部岩石、使河床不断加深的作用。 ► 其侵蚀强度决定于河床岩石性质、含沙量及河水流速。在河 流上游区表现明显。 ► 向下侵蚀 向源侵蚀（加长） ► 侵蚀基准面：河流注入水体水面，河流下蚀作用的极限面。 2、侧向侵蚀作用 ► 河流对河床两侧及谷坡的冲刷破坏作用。 ► 主要发生在河流的中下游地区。 ► 侧向侵蚀作用结果是使河谷加宽、河床弯曲、谷坡后退。 ► 河曲发展到一定程度时，可使同一河床上、下游非常靠近， 在洪水时易被冲开，河床便截弯取直。被废弃的弯曲河道便形 成牛轭湖。在平原区河流中常见。
外力地质作用类型
外力地质作用类型一1.风化作用：在外因作用下，岩石发生机械崩解或化学分解，变成松散的碎屑或土壤。
2.剥蚀作用：岩石因机械作用或化学作用而被剥蚀。
如河岸岩石被流水冲刷，导致河岸后退；山顶被剥蚀而变矮。
3.搬运作用：风化、剥蚀的产物被搬运到它处。
(1)机械搬运---以机械方式破坏的产物（泥、砂、砾等）被流水、冰川、风搬运。
(2)化学搬运---以化学方式破坏的产物是通过真溶液或胶体溶液进行搬运。
如石灰岩溶于水之后，以Ca++，HCO3-离子形式搬运；长石风化后形成粘土矿物、二氧化硅在水中呈胶体质点被搬运。
(3)生物搬运---生物吸取介质中的化学元素来营养自己，建造其骨骼，死亡后在一定的地方堆积下来，也起着搬运作用。
4.沉积作用：搬运物在条件适宜的地方发生沉积。
如流水搬运物在河流转弯处、湖口或河口因流速减慢而沉积；风的搬运物因风力减弱或受阻拦而堆积。
(1)机械沉积---机械搬运物按机械方式沉积，受重力支配。
重的物质搬运近且先沉积，轻的搬运远而后沉积。
(2)化学沉积---化学搬运物沉淀作用受化学反应的规律支配。
在真溶液中溶解度小的物质搬运近且先沉淀，易溶物质后沉淀；水中胶体质点的沉积是通过与电解质的中和作用或正、负胶体中和作用，或水的蒸发作用等。
(3)生物沉积---生物有机体直接发生堆积。
如钙质骨骼生物堆积，成为石灰岩；植物被埋后转变成煤。
(4)生物化学沉积作用---生物作用与化学作用可以共同起作用而引起物质的沉积。
如铁细菌吸收水中的铁而沉淀出铁矿。
石灰岩（碳酸盐灰泥，原以为化学沉积，实有生物作用参与，也可能就是生物作用）。
沉积作用的产物即沉积物，分别称为碎屑沉积物，化学沉积物，生物沉积物，生物化学沉积物。
5.固结成岩作用：松散沉积物转变为坚硬岩石的过程，称固结成岩作用。
(1)压实作用---上覆沉积物压力使孔隙变少、水份挤出、变硬。
(2)胶结作用---碎屑沉积物的粒间孔隙之中有水溶液，它在成岩过程中会发生化学沉淀，这些物质使碎屑胶结变硬。
各种地质作用形成的地貌归纳
2．侵蚀作用：风力，流水，冰川，海浪等对地表岩石及其风化产物的破坏作用。
风蚀：风蚀洼地，风蚀柱，风蚀蘑菇
流水侵蚀：沟谷，V形河谷，喀斯特地貌
冰川侵蚀：冰斗，角峰，U性谷（冰蚀谷）
海浪侵蚀：海蚀穴，海蚀柱，海蚀崖。
3．搬运作用：风，流水，冰川和海浪等，将风化及侵蚀的形成物转移离开原位置的作用。包括推移、跃移、悬移
开发与治理：旅游，绿洲，植树种草。
5．黄土地貌：在黄土地区经流水长期侵蚀和切割而形成的地貌，主要分布在中纬度的半干旱地带
（1）形成过程：风力堆积——黄土高原——流水侵蚀——塬粱峁。
塬：范围较广顶部较平坦的残留黄土高原面
粱：长条形的黄土高原
峁：孤立的黄土丘。
（2）开发利用
利：土层深厚，质地疏松，持水性好，富含多种矿物有利于作物生长。
流水搬运：主要取决于流速，流速大挟带的物质较粗，流速小挟带的物质较细。泥石流
风力搬运：搬运物质的大小与风速成正比，与距离成反比。浮尘，扬沙，沙尘暴，强沙尘暴
冰川搬运：搬运物质随冰川缓慢悬移或推移。冰川消融后的沉积物：漂砾、飞来石
海浪搬运：波浪搬运较粗的沙砾，潮流和其他海流搬运粉沙和淤泥。
4．沉积作用：岩石风化和侵蚀产物，在外力搬运过程中，随着风速、流速降低，冰川融化以及地形变化等原因，被搬运物质逐渐发生沉淀堆积的作用。
（1）分类：地表喀斯特：石芽，溶蚀洼地，溶蚀盆地，落水洞，峰林，孤峰
地下喀斯特：溶洞（石钟乳，石笋，石柱，地下河，地下湖）
（2）发育过程：石芽、溶蚀洼地、落水洞——溶洞、地下河——溶蚀盆地、峰林——孤峰
（3）开发与保护：旅游价值高，但是溶洞易漏水，易坍塌，地表崎岖，交通不便，石灰岩不保水，肥力差，农业发展困难，经济落后。
地貌学及第四纪地质学名词解释解释
一、名词解释1．地貌学：是研究地球表面的形态及其成因、形成年代、分布和演变规律的学科。
又称地形学。
2．地貌：地表面高低起伏的状态。
3．滑坡：是指斜坡上的土（岩）体，在地下水和地表水的影响及重力作用下，沿着一定的滑动面桌整体下滑的现象。
4．泥流：斜坡上的碎屑物质，被水浸湿饱和水分，在重力作用下呈碎屑流状顺斜坡向下流动的现象。
5．风化作用：出露地表的岩石和矿物受温度变化、大气、水溶液和生物的影响所发生的一切物理状态和化学成分变化的过程。
6.球状风化：在具有等粒结构的厚层砂岩或岩浆岩地区，风化过程常由节理先把岩石分割成块撞，而后的物理风化特别集中在节理的棱角部位因这些部位岩石的温差变化最大且最迅速，所以最易受剥落。
棱角的逐渐剥落使石块圆化而形成石蛋地形。
而岩浆岩地区由于物理与化学风化综合作用的结果，可以使岩块呈同心圆状薄层脱落，这种现象称之为球状风化。
7.侵蚀基准面：河流下切到接近某一水平面以后，逐渐失去侵蚀能力，不能侵蚀到该面以下，这种水平面称为河流侵蚀基准面。
侵蚀基准面又可分为终极侵蚀基准面和局部（地方）侵蚀基准面。
控制河流下切侵蚀的最低基面称为终极侵蚀基准面9.岩溶地貌：岩溶作用所造成的地表和地下形态叫岩溶地貌。
10.羊背石：羊背石是冰川基床上的一种侵蚀地形，它是由基岩组成的小丘，远望犹如伏地的羊群，故称这些小丘为羊背石。
11.风化壳：在地壳表层的不同深度，由于影响风化作用的因素（气候、地形、岩性等）、方式（物理的、化学的）及强度的不同，导致风化物在垂直方向上形成了具有不同成分和结构的残积物。
14.山麓面：在干旱半干旱气候条件下坡面洪流不断搬运风化碎屑而致山坡大体保持原有坡度平行后退，山体逐渐缩小时在山麓形成的大片基岩夷平地面。
17.猪背脊：如果岩层倾角较大，倾角通常＞40°，则山岭形成两坡大致对称的猪背脊，也称“猪背山”。
19.河流袭夺：分水岭迁移的结果，侵蚀能力强的河流夺取了侵蚀能力弱的河流上游河段，这种水系的演变现象称为河流袭夺21.雅丹地貌：极干旱区的一些干涸的湖底，常因干缩裂开，风沿着这些裂隙吹蚀，裂隙愈来愈大，使原来平坦的地面发育成许多不规则的背鳍形垄脊和宽浅沟槽，这种支离破碎的地面称为雅丹。
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“V”字形峡谷
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下蚀作用（向源侵蚀、河流袭夺、 侵蚀基准面、平衡剖面） 侵蚀作用 河流 地质 作用 搬运作用 化学搬运（离子和胶体颗粒） 冲积扇 沉积作用
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侧蚀作用（河曲、蛇曲、牛轭湖 物理搬运（悬浮式、跳跃式、滚动式）
重点：
风化作用的概念； 风化作用的类型及影响因素； 河流地质作用的特点； 河漫滩、阶地的形成及分类.
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风化作用对工程的影响
(1)风化作用在地表广泛发育，除被水、冰等其他物质覆盖 之外的整个地壳表层都有其作用，作用深度达数十米，有 的上百米，其作用产物－残积层包围地表组成风化壳（不 完全包围）－的工程地质性质大大恶劣于风化前。在工程 上是一软弱层，是一切工程建设都十分重视的。 (2)风化作用，是其他外力地质作用的前提，它将促成滑坡、 崩塌、碎落、泥石流、水土流失等不良的地质现象。 (3) 风化的产物会给工程带来影响，同时工程建成后，也 要考虑，风化对建筑物的影响。
物。 水解作用：矿物遇水后离解，与水的Ｈ+和（OH）-离子起化学作用形成新的 化合物 。 碳酸化作用：当水中溶有CO2时，水溶液中除H+和（OH）-离子外，还有 CO32-和HCO3-离子，碱金属及碱土金属与之相遇会形成碳酸盐 。
氧化作用：地下一些元素低价化合物的矿物在地表富氧的条件下，转化为高
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河流的沉积作用
• 河流的沉积作用定义：
河流在运动中由于能量的损耗而将所夹带固 体物质卸下形成河流冲积层的作用。
• 影响因素：
固体方面：重量、体积及形状 流水方面：流速、流量
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河流发生阻塞或是流量减少、河床坡 度变缓，此時会造成河流流速减低， 当河水蒸发或渗透 到地底下，或是引 水灌溉、上游兴建 拦河堰引水時，此 时流量变小。
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石灰岩中的差异风化
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岩石风化的防治： ★ 挖除法 ★ 抹面法 ★ 胶结灌浆法
★ 排水法
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6.2 河流的地质作用
谷底——河谷底部较平坦的部分
谷坡——高出谷底的两侧斜坡 河床——谷底中经常有水流动的部分
河漫滩——谷底中洪水期被淹没、枯水期露出水面的部分
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6.1 风化作用
地壳表层的岩石，在太阳辐射、大气、水和生物等风化营 力的作用下，发生物理和化学变化，使岩石崩解破碎以至逐渐 分解而在原地形成松散堆积物的过程，称为风化作用。
物理风化作用 （岩石释重、冻结与融化、盐类的结晶与潮解） 风化作用 化学风化作用 （水和氧（O2、CO2、酸、碱、盐等) 生物风化作用 （动植物、微生物的根劈、生物腐烂）
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下蚀作用：流水对河底岩石的侵蚀（磨、冲刷、溶）使河床
逐渐下切和加深的作用。
侧蚀作用：河水对河床两岸的岩石进行侵蚀，使河谷加宽或
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使河道左右迁移的作用。
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强 烈 下 蚀 的 黄 河 上 游 龙 羊 峡
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美国科罗拉多州强烈下蚀的地貌
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“V” 型 河 谷
冲积平原 三角洲
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河流的侵蚀作用
•侵蚀作用的定义
河水在流动的过程中不断加深和拓宽河床的作用称为河流的侵蚀作用。
•侵蚀作用按作用方式分类 溶蚀：河水对组成河床的可溶性岩石不断进行的化学溶解，使之逐
渐随水流失
机械侵蚀：流动的河水对河床组成物质的直接冲击和夹带砂砾、卵
石等固体物质对河床的磨蚀。
•按河床不断加深和拓宽的发展过程可分为：
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物理风化作用
• 物理风化作用定义：
在地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地发生机械破碎而不 改变其化学成分、不形成新矿物的作用，称为物理风化作用或机 械风化作用。
•
物理风化作用的类型有：
温差风化:温差可促使岩石膨胀和收缩交替地进行，久而久之则 引起岩石破裂。 冰冻风化:充填在岩石裂隙中的水分结冰使岩石破坏的作用。 岩石释重:上覆岩层遭受剥蚀而卸荷时，岩石释重，产生向上或 向外的膨胀作用，形成一系列与地表平行的裂隙。 可溶盐的结晶与潮解：可溶盐溶液在岩石的孔隙和裂隙中结晶 时的撑裂作用，使裂隙逐渐扩大，岩石松散破坏。
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侵 蚀 阶 地
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基座式阶地
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阶地的特点：
① 物质组成：下底为卵石、砂砾等粗颗粒；上部为细 砂、亚粘土等。 ② 组构上：磨园、分选性好，层理分明。 ③ 外观：沿河谷成连续或间断底台阶状，台面较平坦。 ④ 工程地质特征：一般为良好底建筑场地，平坦、宽 阔。具有一定的强度和承载力、稳定性好。地下水 丰富、地下水位较浅。
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地壳上升，河谷下切，形成河流阶地
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多次的地壳升降运动，可以形成多级阶地，由河漫 滩向上依次称为一级阶地、二级阶、三级阶地…等， 阶地的位置越高，其形成的年代越早。
河流阶地
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侵蚀阶地 河流阶地 基座阶地 冲积阶地
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影响风化作用的因素：
由于地理、地质条件的不同，陆地表面各处风化作 用的性质、风化带深度、风化破坏程度都会有很大 差异。其中气候条件和岩石性质是起决定作用的， 地质构造和地形条件有时也有较重要的影响
★ 气候因素 ★ 地形因素 ★ 地质因素
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差 异 风 化
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上游水土保 持不好，往 往造成河川 负荷量过大。
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牛轭湖的形成
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河道的裁弯曲直－－－牛轭湖的形成
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河流的发育的结果将使其接近于侵蚀和沉积的 平衡。当地壳上升时，河流获得新的能量，发 生新的向下侵蚀。 河床下降后，原来的河床和河漫滩处于洪水位 之上，残留下阶梯状平台，称为河流阶地。
谷底
谷 坡
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河床
河漫滩
Ⅰ级阶地
Ⅱ级阶地
河谷结构示意图
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一条河流从河源到河口一般可分为三段：上游、中游和下游。 上游 ：多位于高山峡谷中，急流险滩多，河道较直，流量不大 但流速很高，河谷横断面多呈“Ｖ”字形。
中游：河谷较宽广，河漫滩和河流阶地发育，横断面多呈“Ｕ” 字形。 下游：多位于平原地区，流量大而流速较低，河谷宽广，河曲 发育，在河口处易形成三角洲。
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河流侧蚀作用
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及 河 道 的 迁 移
河 流 的 侧 向 侵 蚀
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河流的搬运作用
• 河流的搬运作用定义：
河流在流动的过程中将河床上剥蚀下来的固体物质 移动使其离开原地的作用。
• 搬运方式：
化学搬运－溶运 机械搬运 悬运（<0.05mm） 跃运（0.05-2mm） 2013-9-10 滚运（>2mm）
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化学风化作用
•化学风化作用
处于地表的岩石，与水溶液和气体等在原地发生化学反应逐渐使 岩石破 坏，不仅改变其物理状态，同时也改变其化学成分，并可形成新矿物的作 用，称为化学风化作用。
• 化学风化作用的方式
溶解作用:水直接溶解岩石中矿物的作用 。 水化作用:矿物与水作用时，吸收水分作为自己的组成部分，形成含水的新矿
价化合物原有矿物解体，形成新矿物的过程。
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生物风化
• 生物风化的定义
岩石在动植物及微生物影响下发生的破坏作用，称为生物风 化作用。
• 生物化学风化作用的方式
生物机械风化作用：主要是通过生物的生命活动来进行的。
生物化学风化作用：通过生物的新陈代谢和生物死亡后的遗体
腐烂分解来进行的。
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风化产物的特点
• 物理风化碎屑物颗粒较粗，粘结性和吸水性较 差，但内摩擦角较大； • 化学风化的产物颗粒细小，内聚力较大，粘结 性较好，吸水能力强，内摩擦角较小； • 生物风化往往是在物理和化学风化的基础上进 行，但它的发生条件和影响因素与化学风化相 近，因此风化物质的性质与化学风化接近，只 是其中含有的有机质带来性质的改变是明显区 别。